一、RESPONSES OF A GLOBAL CGCM TO CO_2 INCREASE(论文文献综述)
邱子健[1](2021)在《CO2浓度升高条件下不同水稻品种土壤细菌群落的响应》文中研究表明大气[CO2]升高可以影响农作物生长发育、土壤养分循环,从而改变农业生态系统的结构和功能。水稻是重要的粮食作物,不同水稻品种对[CO2]升高的响应存在差异,进而对稻田土壤微生物群落产生影响。本研究依托开放式[CO2]升高(FACE)技术,以对[CO2]升高具有不同响应水平的四种水稻品种武运粳27号(WYJ27)、淮稻5号(HD5)、甬优1540(YY1540)和隆两优1988(LLY1988)为供试材料,分别设置正常浓度(a CO2)和[CO2]升高(e CO2:a CO2+200μmol·mol-1)两种[CO2]水平处理。主要通过第二代高通量测序技术,研究水稻土壤细菌群落结构和多样性对[CO2]升高及不同水稻品种的响应规律。本研究主要结论如下:(1)[CO2]升高可以使各生育期的水稻土壤TC含量均有升高,而高响应杂交稻LLY1988分蘖期土壤TN较对照显着升高(P<0.05),其分蘖前期的TN含量较高响应杂交稻YY1540处理显着升高(P<0.05);(2)水稻土细菌类群均以酸杆菌门、浮霉菌门、变形菌门、放线菌门和绿弯菌门为主。[CO2]升高后,低响应常规稻HD5和高响应杂交稻YY1540各自各生育期的土壤细菌群落组成呈极显着差异(P<0.01)。在各生育期,[CO2]升高与各品种对土壤菌群多样性无显着影响。灌浆期土壤细菌显着响应类群最丰富,其次是抽穗期。高[CO2]使低响应常规稻WYJ27和HD5的土壤蓝藻门及其菌属的相对丰度分别在抽穗期和灌浆期较对照出现显着降低趋势(P<0.05),WYJ27一类土壤产甲烷菌Rice Cluster I的丰度也在抽穗期出现显着降低。在抽穗期、灌浆期,高[CO2]条件下也使低响应常规稻较高响应杂交稻出现较多指示物种;(3)随着大气[CO2]升高,对不同水稻品种的土壤细菌群落结构影响最大的环境因子是土壤DOC,其次是土壤NO3--N、NO2--N,二者对物种相对丰度的影响均达极显着水平(P<0.01),并与部分类群细菌呈显着相关性(P<0.05),其中土壤DOC则与细菌群落丰富度呈直接的显着负效应(P<0.05);(4)[CO2]升高后,水稻土细菌群落多样性与产量无显着响应关系。在高[CO2]条件下,土壤变形菌门与产量的响应关系可能较放线菌门的细菌类群更为密切,在高响应杂交稻中二者呈显着负相关性(P<0.05),伴随变形菌门丰度提高,高响应水稻有减产趋势。综上所述,水稻抽穗期、灌浆期低响应常规稻土壤细菌群落对[CO2]升高的响应最为突出,而在[CO2]升高条件下,低响应常规稻的土壤细菌群落较高响应杂交稻也出现较多指示物种。伴随[CO2]升高,水稻土DOC含量增加有提高土壤细菌群落中部分细菌丰度、降低群落多样性的趋势,而未来在高响应杂交稻种植中可能需要对土壤变形菌门部分细菌的生长繁殖加以抑制,从而维持高产。
程萌[2](2021)在《地质封存CO2泄漏对稻田土壤的影响及监测指标筛选研究》文中指出二氧化碳的捕集与封存(CCS)作为一种被全球认可的高效的碳减排措施,可将CO2长期储存在远离大气的构造中。但作为一种新兴技术,CCS仍存在一系列的隐患限制其更大规模发展。封存的CO2可能会因为周围环境等因素发生泄漏问题,从而对封存地点周围的生态环境造成影响。为了探讨地质封存过程中植物及土壤生态环境随着CO2泄漏的变化规律,本论文以水稻及其稻田土壤为研究对象,探讨CO2对其的风险影响,利用CO2模拟泄漏平台,研究了不同CO2泄漏速率下稻田土壤理化性质、土壤酶活性与土壤细菌组成及多样性、水稻生长的变化特征。本论文得到的主要结果有:(1)CO2泄漏速率的增加,导致稻田土壤电导率显着增加,pH变化趋势相反,呈显着降低的趋势;土壤中的硝态氮占全氮的比值显着降低,铵态氮有所升高;土壤有机碳、微生物量碳氮均随CO2泄漏呈降低趋势,二价铁浓度逐渐升高。其中pH、电导率、微生物量碳氮较CK的变化幅度较大且变化稳定,因此将pH及微生物量碳氮的降低,电导率的升高作为稻田土壤CO2泄漏监测的推荐指标。(2)在CO2的泄漏条件下,稻田土壤土壤酶活性呈现出不同程度的变化趋势。随着CO2泄漏速率的增加,脱氢酶逐渐降低,过氧化物酶及淀粉酶均呈现出先增加后降低的趋势,而脲酶活性先降低后增加。将土壤酶活性变化与土壤理化性质进行相关性分析的结论表明,土壤脱氢酶与pH、微生物量氮显着正相关,和电导率、二价铁显着负相关;过氧化物酶与有机碳显着正相关;而脲酶与铵态氮显着正相关,与硝态氮显着负相关;淀粉酶活性与理化性质没有明显的相关性。(3)稻田土壤细菌的丰富度指数和多样性指数均有增加,均匀度指数有所降低。CO2泄漏显着改变了稻田土壤细菌组成,稻田土壤的优势菌门中变形菌门、拟杆菌门与绿弯菌门的相对丰度总体降低,而酸杆菌门与放线菌门的相对丰度总体升高;稻田土壤优势菌属中RB41、MND1、厌氧粘菌属及鞘脂单胞菌属的丰度总体升高,而硝化螺旋菌属总体降低;稀有细菌中CO2泄漏下全部出现的有粘胶球形菌门、柔膜菌门及双头菌属、硫杆菌属,CO2泄漏后全部消亡的为假单胞菌属。建议将变形菌门的减少和酸杆菌门的增加,RB41、MND1及厌氧粘菌属的增加作为稻田土壤CO2泄漏监测的推荐指标。对稻田土壤理化性质、土壤酶分别与优势细菌丰度进行RDA分析表明,稻田土壤理化性质对优势菌门、属的影响较大。其中pH、有机碳、微生物量碳氮及淀粉酶、过氧化物酶是影响优势菌门丰度的关键理化因子;对优势菌属影响最大的参数包括pH、微生物量碳、有机碳及过氧化物酶。(4)CO2泄漏使水稻生长受到一定程度的抑制,水稻的株高、叶片面积、分蘖数及抽穗数都受到不同程度的威胁,其中株高以及分蘖数均随着CO2泄漏速率的增加有显着的降低趋势,相较于CK分别最大降低了8.7%、22.58%;水稻的叶片面积与抽穗数先增加后降低,叶片面积在CO2泄漏速率达到0.12 L·m-2·min-1后产生明显的抑制作用,当CO2泄漏速率升高至0.48 L·m-2·min-1后,抽穗数较CK减少了6.45%。
侯成龙[3](2021)在《季铵修饰聚合物的制备及空气二氧化碳捕集性能研究》文中提出全球气候变暖持续加剧带来的系列严重问题引起全社会对人为二氧化碳排放的高度关注并推动了碳捕集、利用与封存技术的发展。为实现本世纪末较工业革命前1.5°C的温升控制目标,需要负碳排放技术参与,并发挥空气CO2捕集低土地足迹、部署灵活的优势。以碱金属氢氧化物吸收与有机胺吸附为代表的中高温再生技术发展受高能耗与高成本制约,通过引入全新的再生机制,变湿吸附具备大幅降低空气捕集能耗及运行成本的潜力,但同时也存在CO2循环容量与速率偏低、吸附剂对环境湿度的耐受性较弱及过高的捕集水耗等问题。本文针对变湿吸附材料的高效季铵化设计,探索了界面亲疏水性与微-介孔结构特征对水汽氛围下超低浓度CO2吸附反应-传质过程的影响机制,在此基础上通过孔道结构与疏水性定向调控实现了面向空气CO2捕集的新型材料设计与性能优化,进一步地探索了耦合指向外电场提高材料对高湿度环境适应性的理论基础。本文分别以木质纤维素、多孔聚苯乙烯、乙烯基苄氯-氟代苯乙烯嵌段共聚物为基体合成了一系列季铵修饰聚合物类CO2吸附材料。考察了季铵取代度与利用效率的影响因素。结果表明异相体系中取代度受修饰位点密度、活性及孔结构制约,优化合成参数后纤维素与多孔聚苯乙烯的季铵取代度分别为0.77与1.41wt.%;均相体系中嵌段共聚物的季铵取代度仅与活性/惰性链段比例相关,可达4.6~6.6 wt.%。捕集空气CO2时材料的季铵利用率与取代度相关,季铵修饰木质纤维素、多孔聚苯乙烯、嵌段共聚物的最高取代度递增,利用率分别为69%,61%与35%。季铵基团在微纤维表面或规则介孔内均匀、连续分布是高效修饰的关键。通过基体筛选与合成条件优化,结合氮吸附与水汽吸附表征揭示了季铵官能团化过程中材料微观形貌、孔结构与亲疏水性质的衍变特性。孔径及分布数据表明介-大孔填充与微孔生成的氯乙酰反应是形貌与结构改变的主要阶段。水汽吸附量与取代基对应的水汽增量随湿度变化趋势一致,反映了规则介孔内季铵的均匀分布。CO2吸附测试结果显示:吸附容量与取代度正相关并受孔结构变化下离子交换效率差异的影响,~20 nm介孔主导的QMPR-2材料取代度与离子交换效率较微孔主导的QMPR-1分别提高8.5%与21.0%,400 ppm CO2吸附量与饱和容量分别提高27%与83%;取代度相当时,介-大孔主导的QMPR-3的离子交换效率较QMPR-2低22.4%造成CO2容量偏低21%~34%。利用混合1,2-阶动力学模型考察了吸附速率与比表面积、孔类型及分布的关联关系。结果表明不规则孔(墨水瓶型或狭缝型)易引起局部狭窄孔道内水汽分压累积,圆柱通孔与高比表面积的组合优势下材料半吸附时间缩短至2.9分钟,是目前报道的动力学最高水平。针对富羟基的纤维素基体提出了基于水汽吸附增量的亲水性评价方法并获得20%~90%湿度下水汽吸附量为0.55~5.85 mol/mol官能团。首次发现季铵材料吸附CO2容量随湿度先增后减(节点60%~70%RH)的非单调变化。分子尺度模拟揭示了纤维素亲疏水的微观各向异性,GAB水合模型计算所得47 k J/mol的低吸附热进而反映了宏观弱亲水性,其影响的季铵基团活性差异是吸附能力对湿度反常响应的内在机制。采用可控自由基聚合技术,通过调整含氟链段类型、数目实现了季铵聚合物界面强亲水至疏水(3.69~0.93 mmol H2O/g)的定向连续调控。在D-W吸附模型基础上,逐层揭示了“强/弱/多层吸附”的界面水分布并确定各层水吸附量。动力学分析显示亲/疏水链段微相分离是影响离子输运与CO2吸附性能的重要因素,离子扩散加速下半吸附时间可由11.3分钟缩短至4.3分钟。增加疏水链段可增强聚合物碱性与离子扩散,但也存在降低吸附量及离子簇过度聚集抑制输运的可能,CO2捕集性能受上述多重trade-off机制影响。中等强度的疏水控制可实现CO2容量(2 mmol/g)与湿度耐受性的同步提升。在有限场框架中建立了高水合(湿度)条件下指向电场强化CO2吸附的密度泛函模拟体系。计算结果表明电场可精确调控季铵离子对与CO2直接作用强度,反应关键质子转移步可由电场驱动并受场强影响,增加氢键键轴场强分量的强化效果更显着,而负反应轴电场则削弱离子键强度。电场可同步增强反应物亲水与产物疏水性,高水合态(水合水数=3)下CO32–或HCO3–水合半径分别增加7.2%或降低9.4%,电子密度信息反映两者水分子团簇内部氢键与界面作用强度的相反变化趋势。反应自由能计算揭示了合理调控场强可使高湿度下吸附自发进行,电场可作为特殊催化剂降低反应能垒同时避免以水为催化剂对反应容量的削弱。
郭晓菲[4](2021)在《生物质基多孔材料的制备及其吸附二氧化碳性能》文中研究指明CO2作为主要的温室气体,其大量排放导致全球变暖加剧。找寻一种可实现的、环境友好的方式以减少CO2排放是当今备受关注的问题。目前,CO2捕集与封存技术是减少CO2排放的有效方式。在所有CO2捕集方式中,吸附法因制备流程简单、无设备腐蚀、以及再生能耗低等优点而受到广泛关注。在众多吸附材料中,多孔碳材料因其比表面积高、多孔结构丰富、环境友好而被认为是最有前途的吸附剂。生物质材料由于价格低廉、来源广泛等优点而被认为是制备CO2吸附剂的有效碳前体。本论文以杨木木屑作为生物质碳前驱体、K2C2O4作为活化剂、不同的杂原子掺杂制备了一系列生物质基多孔碳材料,并探讨了材料孔结构以及N、P、S和O等杂原子掺杂对CO2吸附性能的影响。主要结论如下:1.以杨木木屑为碳前驱体,K2C2O4为活化剂制备了多孔碳吸附剂。通过正交试验设计探究了K2C2O4活化剂比例、K2C2O4活化剂浸渍时间、活化温度和活化时间对材料CO2吸附性能的影响,确定了各影响因素的最佳组合水平是K/C比为3、浸渍时间为6h、活化温度为800°C、活化时间为1.5 h。所制备的最佳样品PC-800-2在0°C、1 bar下的CO2吸附容量为5.33 mmol/g,其窄微孔体积占微孔体积的比值最大(Vn/Vm=81%),表明吸附剂的CO2吸附性能与孔结构紧密相关。2.以杨木木屑为碳前驱体,磷酸铵为改性剂、K2C2O4为活化剂,成功制备了一系列N、P共掺杂生物质基多孔碳材料吸附剂。考察了磷酸铵掺杂量和活化剂用量对吸附剂表面结构性质以及对CO2吸附性能的影响。当磷酸铵掺杂量为10 g,活化剂用量为碳化后木屑质量的3倍时,所制备吸附剂CNPK-10-3有最高的CO2吸附量,在1 bar,0、25°C下的CO2吸附量分别为5.49、3.73 mmol/g。这归因于其拥有最优的Vn/Vm值(77%)和第二高的表面有效氮磷基团(N-5和P-C基团)含量。此外,CNPK-10-3的CO2/N2选择性为15;初始等量吸附热Qst=29 k J/mol;五次吸脱附循环测试之后吸附量仍能保持在原吸附量的97%,表明吸附剂的再生过程简便节能,具有良好的循环再生性。3.以杨木屑为原料、含硫废液(SCWL)为改性剂、K2C2O4为活化剂,成功制备了一种新型N、S、O共掺杂多孔碳材料吸附剂。当SCWL添加量为2 m L时,活化剂用量为碳化后木屑质量的3倍且活化温度为800°C条件下所制备的样品PCSK-2-3-800具有优异的CO2吸附能力,在0、25°C和1 bar下CO2吸附量为5.61、3.82 mmol/g、吸附热为27.13 k J/mol、CO2/N2选择性为13、循环性能良好,经过5个循环后CO2吸附量仅下降了3.80%。这是由于同时经过SCWL改性和K2C2O4活化处理的材料具有最高含量的微孔,并在材料表面掺杂了有效的N、S、O原子。吸附剂的CO2吸附性能是由多孔碳的孔结构特征(SBET、Sm、Vt、Vm、Vn)、PSDs和有效杂原子含量共同决定的。此外,还确定了SCWL的有效成分(硫代硫酸铵和硫氰酸铵)与生物炭反应的可能机理。4.通过响应面法,根据Box-Behnken实验原理优化了吸附剂在常温条件下对CO2吸附的条件,以含硫废液用量、K2C2O4用量和活化温度为自变量,确定了最大CO2吸附量的工艺参数。结果表明:(1)含硫废液用量、K2C2O4用量和活化温度均对CO2吸附有着显着影响。(2)最佳制备条件:含硫废液量为2.8 m L、K/C比为3.3、活化温度为786°C,吸附剂在1 bar、25°C下的CO2吸附量最优预测值为3.98 mmol/g,在上述条件下制备的吸附剂OPCSK在1 bar、25°C下的CO2吸附量实际值为4.00mmol/g,实验结果与预测值之间拟合偏差小于0.5%,表明了模型的显着性。(3)与上章所制备的PCSK-2-3-800样品相比,吸附剂OPCSK具有更好的CO2吸附量、循环再生性、CO2/N2选择性(15)和初始吸附热(Qst=29.17 k J/mol)。
何春霖[5](2021)在《低磷供应下CO2浓度对黑麦草生理特性及水分利用率的影响》文中提出磷(P)元素是植物生长发育过程中不可或缺的常量营养元素,在目前的农业和自然生态系统中,磷素亏缺已成为限制作物生长的主要因素之一。随着全球温室效应的加剧,当前大气CO2浓度已由工业革命前的280μmol mol-1增加至400μmol mol-1,预计本世纪末期可能达到800μmol mol-1,势必会对全球农业生产产生重大影响。因此,全球气候变化和养分供应已被视为世界粮食安全和经济发展面临的两大严峻挑战。然而以往关于作物对环境变化的响应的研究大多集中于单一因素,如CO2浓度、水分、营养元素等,而关于CO2浓度升高和低磷胁迫交互影响黑麦草叶片气孔特征、光合反应过程以及水分利用效率的研究仍鲜有报道。本研究借助8个可准确控制CO2浓度的自动化人工气候培养箱,设置2个CO2水平(400μmol mol-1和800μmol mol-1)并分别配置6个供磷水平(0.004、0.012、0.02、0.06、0.1和0.5 m M),探究不同供磷浓度下黑麦草叶片气孔特征、光合性能以及水分利用效率对CO2浓度倍增的响应,得到主要结论如下:(1)CO2浓度倍增导致黑麦草叶片远轴面的气孔密度在高供磷条件下显着提高,而在低磷胁迫下则显着降低。同时,倍增CO2浓度显着降低了P0.1供磷水平下的气孔长度和宽度,导致了气孔开度的减小。(2)黑麦草叶片远轴面气孔在小尺度范围内(<150μm)呈规则分布,而在大尺度范围内(>200μm)呈随机分布。此外,CO2浓度倍增使小尺度下的气孔空间分布更加规则,而在环境CO2浓度下,低磷胁迫导致的气孔空间分布更加规则。(3)黑麦草的地上、总生物量随着供磷水平的下降而逐渐降低,而地下生物量和根冠比则有所提高。此外,CO2浓度倍增仅在供磷充足的情况下显着提高了地上生物量,磷素供应不足时则导致地下、总生物量以及根冠比的显着降低。(4)低磷胁迫导致黑麦草叶片的净光合速率(Pn)和水分利用效率(WUE)在CO2浓度倍增的环境下显着降低。另外,CO2浓度倍增在较高供磷条件下显着增加了黑麦草叶片的Pn和WUE,而在低磷胁迫下则显着降低。在任何供磷水平下,CO2浓度倍增均导致其气孔导度(Gs)显着降低。(5)倍增CO2浓度降低了黑麦草地上、地下部组织的P含量并且随着供磷水平的降低各组织中的P含量也不断降低。此外,低磷胁迫下CO2浓度倍增导致黑麦草地上部组织的C/N显着提高,然而并没有对其地上部组织C含量和地下部组织C、N含量产生显着影响。
康华靖,楼珏,王复标,安婷,叶子飘[6](2021)在《小麦水分利用效率对CO2浓度响应的模型研究》文中研究说明为了定量研究水分利用效率(water use efficiency, WUE)对CO2浓度的响应,在植物光合作用对CO2响应模型的基础上构建了WUE(分为内禀水分利用效率和瞬时水分利用效率,即WUEi和WUEinst)对CO2(包括大气CO2浓度和胞间CO2浓度,即Ca和Ci)的响应模型,并应用新构建的模型对小麦(Triticum aestivum L.)测量数据进行了拟合。结果表明,新构建的模型不仅可以很好地拟合小麦叶片WUE对CO2浓度的响应曲线(包括WUEi-Ca、WUEi-Ci、WUEinst-Ca和WUEinst-Ci曲线),而且还可以直接给出小麦的最大WUEi和WUEinst以及相对应的饱和Ca和Ci。以小麦WUEi-Ca和WUEinst-Ca曲线拟合结果为例,得到的最大WUEi和WUEinst分别为176.29μmol·mol-1和8.65 mol·mmol-1,其对应的观测值分别为172.96μmol·mol-1和8.62 mol·mmol-1;拟合得到的饱和CO2浓度分别为1 410.52和1 399.73μmol·mol-1,对应的观测值分别为1 294.05和1 332.84μmol·mol-1。拟合值与观测值之间均无显着差异。由此可见,新建模型拟合得到的这些参数与观测值高度相符,可用于植物WUE对未来CO2增加响应规律研究。
韩智博[7](2021)在《未来气候变化对西北农牧交错带玉米生产的影响及适应性措施研究》文中指出如何应对气候变化对粮食安全的影响是目前二十一世纪人类面临的最重要的挑战之一。西北农牧交错带是我国预防沙漠化、确保生态系统服务和粮食生产的重要生态屏障,也是气候变化影响下的敏感区。玉米作为我国三大粮食作物之一,在西北农牧交错带广泛种植,占播种面积的50%以上,同时也是当地农业收入的主要来源。因此,准确评估气候变化对当地玉米生产的影响并制定相应的适应性措施,对降低气候变化的影响、保障当地农业可持续发展有重要理论和实践价值。本研究于2017~2018年在西北农牧交错带盐池及鄂尔多斯站开展了玉米田间试验,获取了玉米物候期、叶面积指数(LAI,Leaf Area Index)、玉米产量、土壤数据及气象数据,基于实测数据对CERES-Maize模型进行参数校准和验证,评估该模型在当地的适用性;随后利用CMIP5(Coupled Model Intercomparison Project Phase 5)提供的20个气候模式,采用集合模拟的方法,评估未来不同RCP(Representative Concentration Pathway scenarios)排放情景下气候变化对该地区玉米产量、生育期以及水分利用效率的影响,并分析其变化原因;针对未来气候变化对当地玉米带来的负面影响,本研究分析了3种适应性措施(调整玉米播种期、补充灌溉以及改进玉米品种)对减缓气候变化的效果,并制定了当地玉米适应未来气候变化的最佳对策,揭示了不同适应性措施及其耦合对玉米产量和水分利用效率的影响。主要结论如下:(1)本研究利用GLUE(Generalized Likelihood Uncertainty Estimation)方法对CERES-Maize模型进行参数校准和验证,校正后的模型对玉米物候期(出苗、开花和成熟期)、LAI、产量和土壤水分的模拟均表现出很好的一致性。其中,在校正期和验证期玉米产量的标准化偏差n RMSE分别为2.37%和2.84%;同时模型对土壤水含量的动态变化过程模拟值与实测值也达到了较好的一致性,各层R2、RMSE和n RMSE分别介于0.57~0.91、0.016~0038和16.5%~41.7%之间。验证结果表明,校正后的CERES-Maize模型适用于西北农牧交错带,能够精准模拟作物根部土壤水分的动态变化,可以用于模拟不同气候条件对玉米的产量影响。(2)基于CMIP5未来不同时期和情景下的模拟结果表明,雨养玉米在RCP4.5中排放情景下在未来三个时期2030s、2060s和2090s的产量变化幅度分别为+21.7%、+16.4%和+12.6%;在RCP8.5高排放情景下三个时期变化幅度分别为+25.1%、+4.8%和-12.3%。灌溉玉米产量在RCP4.5中排放情景下在未来三个时期2030s、2060s和2090s变化幅度分别为+3.9%、-16.3%和-20.4%;在RCP8.5高排放情景下三个时期变化幅度分别为+0.1%、-31.2%和-53.1%。未来CO2浓度的提升对玉米产量形成具有促进作用,可使雨养和灌溉玉米平均产量分别提高1.3%~4.8%和0.6%~5.7%,尽管CO2浓度的增加对玉米产量有正效应,但升温对玉米产量的产生负效应远大于CO2浓度提高带来的正效应,这主要由于未来气候变暖将会缩短灌溉玉米生育期,其缩短幅度分别在15 d~36 d之间,从而造成干物质量的形成和积累周期缩短,干物质积累量越少,产量则越低。统计分析表明,升温是导致灌溉玉米减产的主要原因,未来气温每升高1℃,玉米将减产11.3%。而未来气候变化将有利于雨养玉米增产,这主要由于未来该地区降水的增加,减少了土壤水分胁迫对玉米的影响。未来气候变化将导致玉米水分利用效率降低,未来三个时期,雨养和灌溉玉米水分利用效率变化幅度分别在-31.1%~1.7%和-36.7%~0.6%。未来CO2浓度的提升对水分利用效率提高有一定促进作用,可使雨养和灌溉玉米水分利用效率分别提高1.6%~18.7%和0.1%~5%。(3)利用CERES-Maize模型模拟了不同播种日期对玉米产量的影响,与当地传统播种期相比,将玉米播种期延后可显着提高玉米产量,雨养玉米的最佳播种期在4月25日至5月25日之间,而灌溉玉米的最佳播种期在5月5日至5月25日之间。西北农牧交错带雨养和灌溉玉米在采用最佳播种期后产量可分别提升3.5%~22.5%和14.4%~51.1%。西北农牧交错带玉米生育期内降水分配与玉米需水关键期匹配度不高,因此,在玉米关键期进行补充灌溉可以有效提高雨养玉米产量。针对玉米生长的5个关键期:播种期、发芽期、拔节期、抽雄期和灌浆期,本研究设定了六种灌溉方案,共产生32种不同灌溉组合处理。模拟结果表明,在玉米抽雄期和灌浆期各补充灌溉50 mm,是最适宜经济的补灌策略。采用该灌溉方案,可以使雨养玉米产量在未来三个时期提高15.3%~28.2%。通过组合CERES-Maize模型中决定玉米生长发育的6个参数:P1、P2、P5、G2、G3和PINT,可设计玉米虚拟品种。本研究基于各参数的阈值范围,共设计了4096个玉米待选品种,通过筛选,结果表明培育具有吐丝至成熟期较长和潜在灌浆速率大特性的玉米品种是西北农牧交错带适应未来气候变化的最佳品种,在未来采用该玉米品种不仅可以使玉米产量提高32.2%~49.2%,还可以使玉米水分利用效率提高15.9%~33%。(4)本研究基于CERES-Maize模型,分析了未来三个时期不同RCP排放情景下不同适应性措施耦合对西北农牧交错带灌溉和雨养玉米产量和水分利用效率的影响。结果表明单一适应性措施很难完全抵消未来气候变化对灌溉玉米的负面影响,其中最佳播期和最佳品种耦合情景下的玉米产量和水分利用效率提高幅度最大,采用该耦合措施下可使西北农牧交错带灌溉玉米产量和水分利用效率分别提升29.4%~73.2%和16.3%~48.7%。对于雨养玉米,若只考虑两种适应性措施耦合的情景,则最佳补灌方案与最佳品种耦合情景下的玉米产量最高,可使雨养玉米产量提升60.9%~95.5%。而补灌措施会导致玉米水分利用效率降低,因此最佳播期和最佳品种的耦合情景下的玉米水分利用效率提升最大,可使雨养玉米水分利用效率提升15.4%~28.8%。三种适应性措施耦合对灌溉玉米产量增幅最大,该耦合情景下可使灌溉玉米产量和水分利用效率分别提高87.5%~101.1%和18.9%~28.9%。本研究为西北农牧交错带玉米适应气候变化及农业可持续发展提供参考和理论依据。
刘玥[8](2021)在《盐分对黄河口湿地土壤有机碳厌氧矿化温度敏感性的影响》文中提出全球气候变化日益加剧逐渐成为当今地学、生态学和环境学关注的热点问题,生态系统的碳收支变化在其中扮演重要角色。河口湿地位于河流与海洋生态系统交汇处,其独特的地理环境特征和丰富的有机碳储量使其成为陆地生态系统的重要碳库。气候变化背景下,受气候变暖和海水入侵的影响,河口湿地土壤盐度与热量条件将发生显着变化。厌氧矿化作为河口湿地碳过程的重要组成部分,探究其对盐度和热量条件的响应是理解河口湿地碳-气候变化反馈机制的关键。然而,盐分对河口湿地土壤有机碳厌氧矿化响应温度的机制尚不明晰。本研究以黄河口湿地为研究对象,采用野外定点取样和室内模拟相结合的方法,研究了黄河口湿地典型群落类型(芦苇群落、盐地碱蓬群落、柽柳群落、互花米草群落)土壤有机碳厌氧矿化特征,明确了盐分对黄河口湿地土壤有机碳厌氧矿化温度敏感性的影响,揭示了黄河口湿地土壤有机碳矿化温度敏感性受盐分影响的生物化学机制,主要结论如下:(1)厌氧条件下,48 d培养期间,黄河口不同群落类型土壤CO2累积产生量的变化范围为136.5~404.2μg C·g-1(10℃)、407.3~887.9μg C·g-1(20℃)、859.6~1541.7μg C·g-1(30℃),互花米草群落>芦苇群落>盐地碱蓬群落>柽柳群落,CH4的累积产生量的变化范围为0.198~51.2μg C·g-1(10℃)、10.4~649.6μg C·g-1(20℃)、502.6~1454.3μg C·g-1(30℃),芦苇群落>互花米草群落>盐地碱蓬群落>柽柳群落。在土壤深度上表现为表层土壤(0~10 cm)的厌氧矿化速率高于下层土壤(10~20 cm)。温度升高促进了河口湿地土壤有机碳厌氧矿化,从10℃升高到20℃时,四种群落类型土壤CO2和CH4的增加幅度范围为1.13~2.16倍和7.88~290.3倍,从20℃升高到30℃,其相应值为0.648~1.22倍和1.07~69.9倍,低温升温下的增幅高于高温升温下的增幅。温度敏感性Q10-CO2和Q10-CH4变化范围分别为1.89~3.17和19.8~252,均表现为柽柳群落>盐地碱蓬群落>芦苇群落>互花米草群落,下层土壤Q10(Q10-CO2,1.60~3.17;Q10-CH4,2.53~252.9)高于表层土壤Q10(Q10-CO2,1.43~2.89;Q10-CH4,1.46~102.6)。相关分析表明有机碳厌氧矿化速率与TOC、TN含量与呈显着正相关关系,与EC和p H值呈负相关关系;Q10-CO2和Q10-CH4值与p H值呈显着正相关关系。(2)盐分处理下黄河口湿地土壤厌氧矿化量随盐度增加而降低,5‰、10‰、20‰和30‰盐度处理中,10℃、20℃和30℃下,CO2产生量下降了11.2%、14.3%、30.6%、41.4%,9.59%、20.1%、36.6%、40.0%和5.31%、16.7%、25.3%、30.5%,CH4产生量下降了23.1%、31.3%、45.9%、63.8%,24.3%、44.0%、75.5%、92.1%和5.08%、19.6%、33.4%、42.9%。盐度和温度的交互作用对厌氧矿化的影响显着,其中在低温升温下,低盐处理(0‰~5‰)中有机碳厌氧矿化随升温的增加幅度较大(CO2,1.45~1.79倍;CH4,96.0~163.0倍),而在高温升温下,高盐处理(10‰~30‰)中有机碳厌氧矿化的增加幅度更大(CO2,0.828~1.48倍;CH4,2.75~30.4倍)。盐分的输入增强了土壤有机碳厌氧矿化对增温响应的敏感性,Q10-CO2和Q10-CH4值均表现为低盐处理处理中较低(1.52~3.09和2.64~51.6),高盐处理中较高(1.78~3.15和1.69~133.7),且下层土壤Q10值(Q10-CO2,1.52~3.16;Q10-CH4,21.8~133.7)显着高于表层土壤Q10值(Q10-CO2,1.71~2.49;Q10-CH4,1.69~51.6)。(3)温度和盐度升高改变了河口湿地土壤中微生物群落结构组成和酶活性。中低盐条件下微生物丰度和多样性随温度升高呈现出增大的趋势,而在高盐条件下微生物丰度和多样性随温度升高则呈现出减小的趋势;盐度升高会限制微生物物种丰度和多样性。纲水平上,拟杆菌纲(Bacteroidota)、放线菌纲(Actinobacteriota)和脱硫球菌纲(Desulfobulbia)的丰度与培养温度呈显着负相关,脱卤球菌纲(Dehalococcoidia)、藻纲(Phycisphaerae)、螺旋体纲(Spirochaetia)、Kryptonia、互营菌纲(Syntrophia)、Amiinicenantia、互营菌纲(Syntrophorhabdia)、unclassified Bacteria与培养温度呈显着正相关,而微生物群类-温度间的上述相关性与微生物群类-CO2及-CH4产生速率的相关性呈现出高度一致性。绳厌氧菌(Anaerolineae)和γ-变形菌(Gammaproteobacteria)在高盐处理下的丰度显着减少,梭菌(Clostridia)、芽孢杆菌(Bacilli)、拟杆菌(Bacteroidota)和脱硫单胞菌(Desulfuromonadia)随着盐度增加丰度显着增大。低盐条件下微生物群落结构与CO2和CH4的产生速率呈一定的正相关,而高盐条件下,细菌群落与CO2和CH4的产生速率呈一定的负相关。河口湿地土壤α-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、纤维素二糖水解酶和木糖酶活性以及DOC与盐度呈正相关与温度呈负相关,而与土壤有机碳厌氧矿化呈负相关。(4)电子受体添加抑制了黄河口湿地土壤有机碳厌氧矿化,SO42-、NO3-和Fe(Ⅲ)添加处理中,10℃、20℃和30℃下,CO2产生量下降了22.4~28.7%、21.3~38.9%、24.2~34.4%,4.81~7.82%、4.34~9.35%、9.07~13.2%和7.25~9.28%、0.028~15.0%、5.14~11.1%,CH4产生量下降了36.8~76.2%、50.6~92.3%、13.7~84.2%,16.3~23.9%、12.5~17.3%、13.7~38.6%和3.79~12.5%、17.1~19.4%、19.7~28.8%。电子受体添加对CH4产生的抑制作用更强烈。不同电子受体添加下,河口湿地土壤有机碳厌氧矿化对不同增温区间的响应不同。对CO2而言,培养温度从10℃升高到20℃时,不同处理间CO2产生量的增加幅度依次为NO3->Fe(Ⅲ)>SO42-,高浓度SO42-和Fe(Ⅲ)添加处理下CO2的增加幅度较大。培养温度从20℃升高到30℃时,CO2的增加幅度依次为Fe(Ⅲ)>SO42->NO3-,低浓度电子受体添加处理下CO2的增加幅度更大。对CH4而言,培养温度从10℃升高到20℃时,不同处理间CH4产生量的增加幅度依次为NO3->SO42->Fe(Ⅲ)。培养温度从20℃升高到30℃时,CH4的增加幅度依次为SO42->Fe(Ⅲ)>NO3-。低温下添加SO42-、NO3-和Fe(Ⅲ)对CH4的抑制作用更强烈。不同电子受体添加处理下Q10-CO2值变化范围在1.38~3.94之间,Q10-CH4值变化范围在1.93~131.9之间。不同电子受体处理间,Q10-CO2和Q10-CH4的大小顺序均表现为NO3->SO42->Fe(Ⅲ)>CK。综上,黄河口湿地土壤有机碳厌氧矿化的温度敏感性因群落类型而异,温度升高促进了厌氧矿化,而盐度升高抑制了厌氧矿化,提高了厌氧矿化的温度敏感性。温度和盐度升高显着改变了河口湿地土壤微生物群落结构和酶活性,而与厌氧矿化及其温度敏感性密切相关。电子受体添加抑制了河口湿地有机碳厌氧矿化,提高了厌氧矿化的温度敏感性。研究表明,增温区间、盐度、微生物群落结构、酶活性和电子受体类型及数量均对河口湿地土壤有机碳厌氧矿化响应温度产生了重要影响。
杨鑫[9](2021)在《CO2浓度倍增下水分调控对番茄生理、产量及品质的影响机理研究》文中提出淡水资源短缺是维持农业生产可持续发展与确保粮食安全的主要限制因素。近几十年来,大气CO2浓度不断上升,不仅影响了作物的生长环境,同时还加剧了全球的温室效应,进一步加重了水资源短缺问题。因此,了解在未来CO2浓度倍增条件下有限水资源供应对作物生长的影响,对更好地应对未来气候变化,确保高效用水并最大限度地提高作物产量和品质至关重要。番茄作为一种水分敏感型作物,已成为植物生理生化试验研究的模式作物。本文通过温室盆栽试验,探究了常规CO2浓度和倍增CO2浓度下渐进干旱、亏缺灌溉和分根区交替灌溉对番茄生理、产量及品质的影响机理。试验一,渐进干旱试验设置了两个氮素水平:低氮(N1,0.24 g/kg基质土)和高氮(N2,0.48 g/kg基质土),番茄移栽前三周充分灌溉,随后停止灌溉;试验二,亏缺灌溉试验设置三个灌水处理(I1,90-95%土壤最大持水量(WHC);I2,70-75%WHC;I3,50-55%WHC);试验三,分根区交替灌溉试验则设置了充分灌溉(FI,整盆保持在100%的最大体积持水量),亏缺灌溉(DI,整盆灌溉70%FI处理的耗水量)和分根区交替灌溉(PRD,将70%FI处理的耗水量灌到其中一侧根区,保持另一边干燥,当干燥边水分降低约7-10%时,换到另一侧根区灌水),系统的研究了未来CO2浓度倍增下土壤渐进干旱对番茄叶片气体交换、植株水分关系、水分利用效率及养分吸收的影响机制,以及氮素水平在番茄对土壤渐进干旱响应中的调控机理,并解析了CO2浓度倍增条件下,亏缺灌溉和分根区交替灌溉对番茄生长、气体交换、水分利用效率、产量及果实营养品质的影响机制,以及基因型在番茄对CO2浓度倍增和分根区交替灌溉响应中的调控效应,为未来气候变化,环境CO2浓度倍增及水资源缺乏条件下番茄的高效节水、高产优质提出有效的栽培策略和科学的理论指导。本研究主要研究结果包括以下几点:(1)揭示了番茄对渐进干旱的响应机理及CO2浓度倍增和氮素水平在渐进干旱过程中对番茄气体交换、植株水分关系、养分吸收等的调控效应。在土壤渐进干旱进程中,番茄叶片脱落酸(ABA)含量随土壤水分的降低而逐渐增加,进而诱导叶片气孔关闭。CO2浓度倍增在一定程度上延缓了番茄气孔导度和蒸腾速率的下降(不显着);而高氮水平提高了番茄气孔对干旱响应的敏感度,促使番茄能够较好地保持植株的水分状态,更有助于植株应对干旱。同时,CO2浓度倍增和高氮处理均可以提高植株水分利用效率,且高氮供应可以减轻CO2浓度倍增对植株养分吸收的负面效应。(2)明确了番茄在CO2浓度倍增条件下,营养生长、养分吸收、水分利用效率对不同程度亏缺灌溉的响应,探明了CO2浓度倍增和亏缺灌溉对番茄生理和生长的交互效应。CO2浓度倍增提高了番茄的叶面积、水分利用效率及植株干物质的积累,而亏缺灌溉显着降低了植株的干物质积累及番茄的耗水量。CO2浓度倍增可以提高茎与果实碳、植株总碳的含量及各器官中硫的含量,而减少了茎与果实钾、植株总钾、总镁的含量及各器官中氮的含量,而亏缺灌溉仅显着增加了番茄叶片碳和植株总镁的含量。另外,CO2浓度倍增提高了叶片与果实镁及植株总镁的吸收量,亏缺灌溉则降低了番茄植株总氮的吸收量和总碳的同化量。此外,CO2浓度和灌水处理的交互作用对番茄植株各器官碳含量、叶片硫含量及植株总氮和总钾的吸收量均具有显着的影响。(3)探究了CO2浓度倍增和不同程度亏缺灌溉及其交互作用对番茄果实产量以及品质的影响机制。CO2浓度倍增提高了番茄的果实数量,降低了番茄的小果率,从而增加了果实产量。亏缺灌溉和CO2浓度倍增均提高了番茄果实中的可溶性固形物含量、维生素C(Vc)含量及番茄红素含量,并降低了硝酸盐含量。在CO2浓度倍增环境下,70%-75%的灌水处理对番茄品质的改善效果最为明显。(4)阐明了CO2浓度倍增下分根区交替灌溉对不同基因型番茄营养生长、气体交换、干物质积累、植株水分关系及水分利用效率的影响机制,以及不同基因型之间存在的差异。CO2浓度倍增显着提高了两种基因型番茄的株高和净光合速率,而降低了番茄叶片的气孔导度和蒸腾速率,提高了番茄的水分利用效率。CO2浓度倍增环境下,植株的叶水势、溶质势及膨压较高;相反,分根区交替灌溉显着降低了番茄的叶水势、膨压及溶质势。此外,CO2浓度倍增和分根区交替灌溉对番茄各器官碳含量、氮含量、碳同化量和氮吸收量,以及木质部汁液中的离子均有不同程度的影响。(5)探明了CO2浓度倍增和分根区交替灌溉对番茄产量和营养品质的交互作用。与温室CO2浓度相比,番茄产量对灌水处理的响应更为敏感,CO2浓度倍增可以减弱分根区交替灌溉对番茄产量的负面影响,且这种效应在ABA缺失突变体番茄(flacca)中更为明显。分根区交替灌溉则显着提高了两种基因型番茄果实的可溶性固形物含量、总糖含量、总酸含量和番茄果实硬度。同时,分根区交替灌溉可以缓解CO2浓度倍增对番茄果实中矿质养分的不利影响。然而,CO2浓度、灌水处理及其交互作用对番茄生理和生长、产量及品质的影响效果也受到番茄基因型的限制,其中,番茄植株内源ABA水平具有重要作用,在温室番茄生产的环境调控及水分管理中须加以考虑。
谷建霞[10](2021)在《基于金属有机框架电催化材料的制备及性能研究》文中进行了进一步梳理随着人类社会的不断发展,能源危机和环境问题日益严峻。电催化还原二氧化碳(CO2)、水分解以及电化学传感,是目前解决能源危机和环境问题非常有效的手段,但仍面临诸多挑战,例如,CO2分子活化能垒高;多电子转移的析氧反应(OER)动力学缓慢,过电位大;电化学传感器的检出限高,线性范围窄等。针对这些挑战,本论文构筑了四种基于金属有机框架(MOFs)的高效电催化剂。MOFs的比表面积大,孔结构丰富,有助于反应物的吸附和扩散,在电催化领域受到广泛关注。此外,这类材料可以通过掺杂、热解、调控和复合等策略进行改性,为应对电还原CO2、水分解以及电化学传感所面临的挑战提供了新的机遇。本文的具体研究内容如下:(1)电还原CO2的主要难点在于CO2分子的活化。针对这一问题,我们采取掺杂的策略制备了Cux-ZIF-8(x=40%,50%,60%)。X射线光电子能谱(XPS)表征发现Cu2+的掺杂使ZIF-8中Zn位点周围的电荷密度增加,富电子的活性中心可以促进CO2分子的活化。实验表明,相较于ZIF-8,在不加任何额外导电剂的情况下,Cu50%-ZIF-8具有更优的电催化性能,起始电位降低80 m V,且法拉第效率(FECO)提高1.4倍。起始电位的降低和FE的提高,进一步说明Cu2+的掺杂有利于促进CO2分子在催化剂上的活化。此外,Cu2+的掺杂提高了催化剂的导电性,可以促进CO2电还原。(2)对于CO2分子活化能垒高的问题,工作(1)只是通过制备改性的MOF催化剂来改善和缓减这一问题,并不能从根本上降低CO2还原的固有过电位。为了从根本上解决这一问题,我们采取部分热解策略制备了核壳结构的催化剂ZIF-8@Co/C,并在该催化剂上开发了一种级联光活化过程的电催化还原CO2新型工艺,该工艺在电催化中级联一个光活化的过程,改变了电催化的原始反应路径,从本质上降低CO2的活化能垒,提高催化性能。在光照激发下,ZIF-8@Co/C中的壳与核带有相反电荷,使光电子可以从Co/C壳定向转移到ZIF-8核上,参与CO2活化,从而使CO2还原的起始电位和过电位分别降低了40 m V和200 m V,生成的合成气产量提高了5.2倍。更重要的是,太阳能-合成气(“焦耳-焦耳”)的能量转换效率高达5.38%,这个值超过了报道的传统光电催化体系。这项工作为通过引入廉价的太阳光,从根本上降低CO2还原的过电位开辟了一条新路径。(3)OER的四电子转移过程缓慢,是制约水分解应用的主要障碍。在该问题的基础上,我们采用溶剂热法制备了复合电催化剂[Mo3S13]2-/Co-MOF-74。[Mo3S13]2-的引入可以有效地调控Co-MOF-74的形貌,并提高复合催化剂的电子传输能力。此外,[Mo3S13]2-可以诱导Co-MOF-74产生更多不饱和的金属位点,两者之间的电子作用使Co位点的电子密度增加,有利于OER反应过程中关键中间体的形成,进而加快OER的反应进程。相较于Co-MOF-74和[Mo3S13]2-,[Mo3S13]2-/Co-MOF-74复合催化剂降低了OER反应的过电位,加快了OER的反应动力学。这项工作为提高MOFs的OER催化性能提供了有价值的参考。(4)电化学传感在药物分子和环境污染物检测中扮演着重要的角色,面临的主要问题是检测灵敏度低,检测线性范围窄。基于此,我们通过一步水热法合成了复合催化剂MIL-101(Cr)/r GO,用于甲硝唑检测以及Cd2+和Pb2+的共检测。MIL-101(Cr)具有巨大的比表面积和丰富的孔结构,有利于甲硝唑以及重金属离子的扩散和吸附,同时,还原氧化石墨烯(r GO)的引入,提高了催化剂的电子传输能力,有利于待测物在催化剂表面发生氧化还原反应。因此,与单组分相比,复合催化剂具有更高的检测灵敏度。与已报道的电化学传感器相比,基于MIL-101(Cr)/r GO的传感器对甲硝唑的检测表现出宽的线性范围(0.5~900μM),低的检出限(0.24μM),而且可以实现Cd2+和Pb2+的痕量共检测,Cd2+和Pb2+的检出限分别为5.2 n M和3.0 n M,达到世界卫生组织的检测标准。该工作为提高电化学传感器的检测性能提供了新的思路。
二、RESPONSES OF A GLOBAL CGCM TO CO_2 INCREASE(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、RESPONSES OF A GLOBAL CGCM TO CO_2 INCREASE(论文提纲范文)
(1)CO2浓度升高条件下不同水稻品种土壤细菌群落的响应(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 全球大气[CO_2]升高与气候变化 |
1.2 水稻田生态系统对大气[CO_2]升高的响应 |
1.2.1 水稻种植概况 |
1.2.2 水稻植株对大气[CO_2]升高的响应 |
1.2.3 水稻土微生物群落对大气[CO_2]升高的响应 |
1.3 模拟[CO_2]升高的研究技术 |
1.4 土壤微生物群落结构和多样性的研究方法 |
1.5 本研究的目的、意义和内容 |
1.5.1 研究目的和意义 |
1.5.2 研究内容 |
1.5.3 技术路线 |
第二章 材料与方法 |
2.1 研究区概况 |
2.2 试验设计与田间管理 |
2.3 土壤样品采集 |
2.4 测定项目与方法 |
2.4.1 土壤理化性质的测定 |
2.4.2 土壤细菌群落的测定 |
2.5 数据处理与统计分析 |
第三章 [CO_2]升高对不同水稻品种土壤理化性质的影响 |
3.1 引言 |
3.2 土壤理化性质各生育时期的动态变化 |
3.2.1 土壤pH的动态变化 |
3.2.2 土壤EC的动态变化 |
3.2.3 土壤TC、TN的动态变化 |
3.2.4 土壤DOC的动态变化 |
3.2.5 土壤有效氮的动态变化 |
3.3 土壤理化性质的响应差异与相关性分析 |
3.4 讨论 |
3.5 本章小结 |
第四章 [CO_2]升高条件下不同水稻品种生育期土壤细菌群落的响应 |
4.1 引言 |
4.2 水稻各生育时期的土壤细菌群落的响应 |
4.2.1 分蘖前期 |
4.2.2 分蘖末期 |
4.2.3 拔节期 |
4.2.4 抽穗期 |
4.2.5 灌浆期 |
4.2.6 完熟期 |
4.3 不同水稻品种土壤细菌群落组成与多样性的生育期动态变化 |
4.3.1 土壤细菌群落物种分布与组成 |
4.3.2 土壤细菌群落多样性随生育期的变化差异 |
4.4 土壤理化性质对细菌群落的影响 |
4.4.1 对细菌群落物种丰度的影响 |
4.4.2 对细菌群落多样性的影响 |
4.5 讨论 |
4.6 本章小结 |
第五章 [CO_2]升高条件下土壤细菌群落与水稻产量的响应关系 |
5.1 引言 |
5.2 土壤细菌群落多样性与水稻产量的响应关系 |
5.3 土壤细菌群落中的关键细菌与水稻产量的响应关系 |
5.3.1 土壤细菌群落中的关键细菌 |
5.3.2 水稻土关键细菌相对丰度与产量的关系 |
5.3.3 两种[CO_2]条件下高/低响应水稻土壤关键细菌相对丰度与产量的关系 |
5.4 讨论 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 研究特色与创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(2)地质封存CO2泄漏对稻田土壤的影响及监测指标筛选研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 CO_2泄漏对土壤理化性质的影响 |
1.2.2 CO_2泄漏对土壤酶的影响 |
1.2.3 CO_2泄漏对土壤微生物多样性及组成的影响 |
1.2.4 CO_2泄漏对植物生长的影响 |
1.3 研究内容及思路 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线图 |
1.4 特色与创新点 |
第二章 材料与方法 |
2.1 实验场地和供试材料 |
2.1.1 实验场地 |
2.1.2 供试土壤及灌溉水 |
2.1.3 供试植物 |
2.2 实验平台 |
2.2.1 实验设计 |
2.2.2 CO_2泄漏模拟装置 |
2.2.3 样品采集 |
2.3 指标测定及方法 |
2.3.1 稻田土壤理化性质测定 |
2.3.2 稻田土壤土壤酶活性测定 |
2.3.3 稻田土壤微生物多样性及组成测定 |
2.3.4 水稻生长指标测定 |
2.4 数据处理 |
第三章 CO_2泄漏对稻田土壤理化性质的影响 |
3.1 CO_2泄漏对稻田土壤理化性质的影响 |
3.1.1 CO_2泄漏对稻田土壤pH、电导率的影响 |
3.1.2 CO_2泄漏对稻田土壤铵态氮、硝态氮的影响 |
3.1.3 CO_2泄漏对稻田土壤有机碳的影响 |
3.1.4 CO_2泄漏对稻田土壤微生物生物量碳氮的影响 |
3.1.5 CO_2泄漏对稻田土壤二价铁的影响 |
3.2 相关性分析 |
3.3 分析与讨论 |
3.3.1 CO_2泄漏对土壤理化性质的影响分析 |
3.3.2 土壤理化性质监测指标筛选 |
3.4 本章小结 |
第四章 CO_2泄漏对稻田土壤土壤酶及细菌的影响 |
4.1 CO_2泄漏对稻田土壤酶酶活性的影响 |
4.1.1 CO_2泄漏对稻田土壤氧化还原酶活性的影响 |
4.1.2 CO_2泄漏对稻田土壤水解酶活性的影响 |
4.1.3 CO_2泄漏条件下稻田土壤酶活性与理化性质间的相关性分析 |
4.2 CO_2泄漏对稻田土壤细菌的影响 |
4.2.1 CO_2泄漏对稻田土壤细菌多样性的影响 |
4.2.2 CO_2泄漏对稻田土壤优势细菌的影响 |
4.2.3 CO_2泄漏对稻田土壤稀有细菌的影响 |
4.3 RDA分析 |
4.3.1 稻田土壤优势菌门与土壤理化性质、土壤酶的RDA分析 |
4.3.2 稻田土壤优势菌属与土壤理化性质、土壤酶的RDA分析 |
4.4 分析与讨论 |
4.4.1 CO_2泄漏对稻田土壤酶活性的影响分析 |
4.4.2 CO_2泄漏条件下稻田土壤细菌多样性及组成的变化 |
4.4.3 稻田土壤酶与理化性质相关性分析 |
4.4.4 稻田土壤细菌与理化性质、土壤酶的RDA分析 |
4.4.5 土壤微生物监测指标筛选 |
4.5 本章小结 |
第五章 CO_2泄漏对水稻生长的影响 |
5.1 CO_2泄漏对水稻生长发育的影响 |
5.1.1 CO_2泄漏对水稻株高的影响 |
5.1.2 CO_2泄漏对水稻叶片面积的影响 |
5.1.3 CO_2泄漏对水稻分蘖数的影响 |
5.1.4 CO_2泄漏对水稻抽穗数的影响 |
5.2 讨论与分析 |
5.2.1 CO_2泄漏对水稻生长的影响分析 |
5.2.2 稻田土壤理化性质对水稻生长的影响 |
5.3 水稻生长指标筛选 |
5.3.1 水稻生长监测指标筛选 |
5.3.2 水稻生长与土壤理化性质监测指标筛选 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
研究展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(3)季铵修饰聚合物的制备及空气二氧化碳捕集性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景与研究意义 |
1.1.1 全球气候变化与CO_2减排 |
1.1.2 二氧化碳捕集利用与封存 |
1.1.3 负碳排放技术 |
1.2 空气捕集研究进展 |
1.2.1 空气捕集热力学基础 |
1.2.2 空气捕集技术发展 |
1.2.2.1 碱/碱土金属基吸附剂 |
1.2.2.2 负载胺基吸附剂 |
1.2.2.3 MOFs类吸附剂 |
1.2.2.4 季铵型变湿吸附剂 |
1.2.3 空气捕集经济性评估 |
第二章 变湿吸附技术综述 |
2.1 引言 |
2.2 理论基础与机理研究 |
2.2.1 多元吸附热力学 |
2.2.2 CO_2吸附-水合耦合微观机制 |
2.2.2.1 质子转移与水合作用机理 |
2.2.2.2 吸附剂化学结构-CO_2反应构效关系 |
2.3 变湿吸附材料研究进展 |
2.3.1 物理复合型季铵吸附剂 |
2.3.2 化学嫁接型季铵吸附剂 |
2.3.3 非季铵基吸附剂 |
2.4 变湿吸附工艺与流程优化 |
2.4.1 捕集反应器设计 |
2.4.2 环境耐受性与再生水耗 |
2.4.3 捕集能耗与技术可行性 |
2.5 论文选题依据及主要内容 |
2.5.1 论文选题背景与研究思路 |
2.5.2 论文主要研究内容 |
第三章 基于木质纤维素的季铵型吸附剂制备与CO_2吸附性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂 |
3.2.2 实验仪器 |
3.2.3 实验方法 |
3.2.3.1 季铵型纤维素的合成 |
3.2.3.2 CO_2/H_2O吸附—解吸测试 |
3.2.3.3 亲疏水性的理论分析 |
3.2.4 材料表征 |
3.2.4.1 扫描电镜分析 |
3.2.4.2 红外光谱分析 |
3.2.4.3 元素分析 |
3.2.4.4 纤维素含量分析 |
3.2.4.5 电荷密度测定 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 季铵型纤维素的制备工艺探索及优化 |
3.3.1.1 不同来源生物质原料的影响 |
3.3.1.2 季铵化路径的影响 |
3.3.1.3 制备参数优化 |
3.3.2 季铵型纤维素的理化表征 |
3.3.2.1 季铵型纤维素界面形貌 |
3.3.2.2 季铵型纤维素官能团结构 |
3.3.2.3 季铵型纤维素亲疏水性度量与理论分析 |
3.3.3 季铵型纤维素变湿吸附性能 |
3.3.3.1 CO_2吸附平衡与湿度响应规律 |
3.3.3.2 CO_2吸附动力学及其影响因素 |
3.3.3.3 CO_2变湿再生性能与循环稳定性 |
3.4 本章小结 |
第四章 季铵修饰多孔聚合物孔结构与CO_2吸附的构效关系研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂 |
4.2.2 实验仪器 |
4.2.3 实验方法 |
4.2.3.1 季铵修饰多孔聚合物的合成 |
4.2.3.2 CO_2/H_2O吸附解吸测试 |
4.2.4 材料表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 基体遴选策略合成多孔季铵修饰聚合物 |
4.3.2 超低浓度CO_2捕集性能研究 |
4.3.2.1 孔结构与CO_2吸附性能的构效关系 |
4.3.2.2 CO_2吸附与湿度响应规律 |
4.3.2.3 材料稳定性 |
4.4 本章小结 |
第五章 季铵修饰含氟嵌段共聚物亲水性调控与CO_2吸附性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验试剂 |
5.2.2 实验仪器 |
5.2.3 实验方法 |
5.2.3.1 季铵修饰含氟嵌段共聚物的合成 |
5.2.3.2 CO_2/H_2O吸附-解吸测试 |
5.2.3.3 含氟链段疏水强弱的计算化学表达 |
5.2.4 材料表征 |
5.2.4.1 相对分子量测试 |
5.2.4.2 核磁共振氢谱 |
5.2.4.3 原位红外光谱 |
5.2.4.4 热稳定性测试 |
5.2.4.5 元素分析 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 季铵修饰含氟嵌段共聚物的合成 |
5.3.2 季铵修饰含氟嵌段共聚物的亲疏水性 |
5.3.2.1 含氟链段类型影响 |
5.3.2.2 含氟链段数量的影响 |
5.3.2.3 基于D-W模型的水吸附研究 |
5.3.3 季铵修饰含氟嵌段共聚物CO_2吸附性能研究 |
5.3.3.1 CO_2吸附容量与疏水性关联关系 |
5.3.3.2 含氟链段对CO_2吸附动力学的影响 |
5.3.3.3 10%与400 ppm下 CO_2吸附性能的差异性 |
5.3.3.4 CO_2吸附机理的光谱学验证 |
5.4 本章小结 |
第六章 指向性外电场介入强化CO_2变湿吸附的理论研究 |
6.1 引言 |
6.2 计算模型与方法 |
6.2.1 密度泛函理论 |
6.2.2 有限场理论 |
6.2.3 模型构建 |
6.2.4 模拟细则 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 孤立酸根与结合水体系的质子转移描述 |
6.3.2 季铵阳离子-酸根阴离子对与结合水体系的质子转移描述 |
6.3.2.1 完全自由度下的模拟结果 |
6.3.2.2 相对位置约束下的模拟结果 |
6.3.3 电场强化CO_2吸附的模拟研究 |
6.3.3.1 电场对季铵-碳酸根离子对与CO_2直接作用的影响 |
6.3.3.2 电场对季铵-氢氧根离子对吸附CO_2的强化作用 |
6.3.3.3 电场对界面水合的影响 |
6.3.3.4 理想水合条件下的CO_2吸附热力学 |
6.3.3.5 电场作为特殊催化剂的理论原理 |
6.4 本章小结 |
第七章 全文总结与展望 |
7.1 主要研究成果 |
7.2 本文创新点 |
7.3 未来工作展望 |
参考文献 |
作者简介 |
(4)生物质基多孔材料的制备及其吸附二氧化碳性能(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 二氧化碳捕集分离技术 |
1.1.2 二氧化碳捕集分离技术 |
1.2 固体吸附材料 |
1.2.1 沸石分子筛 |
1.2.2 介孔二氧化硅 |
1.2.3 金属有机骨架(MOFs) |
1.2.4 多孔有机聚合物(POPs) |
1.2.5 多孔碳 |
1.3 多孔碳材料吸附剂的制备方法 |
1.3.1 模板法 |
1.3.2 活化法 |
1.4 多孔碳材料的调控及其对CO_2吸附性能的影响 |
1.4.1 孔结构调控 |
1.4.2 表面化学性质改性 |
1.5 课题研究依据和研究内容 |
1.5.1 课题研究的依据和目的 |
1.5.2 主要研究内容 |
第2章 实验材料及方法 |
2.1 实验材料、试剂和仪器 |
2.2 生物质基多孔碳材料的制备 |
2.3 材料的表征 |
2.3.1 X射线粉末衍射(XRD) |
2.3.2 扫描电子显微镜(SEM) |
2.3.3 透射电子显微镜(TEM) |
2.3.4 元素分析(EL) |
2.3.5 傅里叶红外光谱分析(FT-IR) |
2.3.6 X射线光电子能谱分析(XPS) |
2.3.7 N_2吸附脱附等温线测试 |
2.4 材料的CO_2吸附性能测试 |
2.4.1 CO_2吸附脱附等温线 |
2.4.2 CO_2吸附循环性 |
2.4.3 CO_2/N_2吸附选择性 |
2.4.4 CO_2等量吸附热(Q_(st)) |
第3章 杨木屑基多孔碳制备条件优化及其CO_2吸附性能 |
3.1 引言 |
3.2 吸附剂的制备 |
3.3 正交试验设计与结果分析 |
3.3.1 正交试验设计 |
3.3.2 正交结果分析 |
3.4 单因素实验设计与结果分析 |
3.4.1 活化温度的影响 |
3.4.2 活化时间的影响 |
3.5 吸附剂表征 |
3.5.1 扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分析 |
3.5.2 X射线衍射(XRD)分析 |
3.6 吸附剂的CO_2吸附性能 |
3.6.1 吸附循环性 |
3.6.2 CO_2/N_2选择性 |
3.6.3 等量吸附热(Q_(st)) |
3.7 本章小结 |
第4章 N、P共掺杂多孔碳的制备及其CO_2吸附性能 |
4.1 引言 |
4.2 吸附剂的制备 |
4.3 吸附剂表征 |
4.3.1 材料的物理结构形态 |
4.3.2 材料的表面化学性能 |
4.3.3 材料的孔结构特征 |
4.4 吸附剂的CO_2吸附性能 |
4.4.1 CO_2吸附等温线 |
4.4.2 吸附循环性 |
4.4.3 CO_2/N_2选择性 |
4.4.4 等量吸附热(Q_(st)) |
4.5 本章小结 |
第5章 含硫废液改性N、S、O共掺杂多孔碳的制备及其CO_2吸附性能 |
5.1 引言 |
5.2 吸附剂的制备 |
5.3 吸附剂表征 |
5.3.1 材料的物理结构形态 |
5.3.2 材料的表面化学性能 |
5.3.3 材料的孔结构特征 |
5.4 吸附剂的CO_2吸附性能 |
5.4.1 CO_2吸附等温线 |
5.4.2 吸附循环性 |
5.4.3 等量吸附热(Q_(st)) |
5.4.4 CO_2/N_2选择性 |
5.5 本章小结 |
第6章 基于响应面法N、S、O共掺杂多孔碳制备条件的优化及CO_2吸附性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 吸附剂的制备及其CO_2吸附性能RSM实验设计 |
6.2.1 吸附剂的制备 |
6.2.2 单因素实验设计 |
6.2.3 RSM实验设计 |
6.3 RSM结果分析 |
6.3.1 单因素实验结果分析 |
6.3.2 BBD实验统计分析 |
6.4 最佳条件下制备样品表征 |
6.4.1 X射线衍射(XRD)分析 |
6.4.2 扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分析 |
6.4.3 N_2吸附脱附等温线分析 |
6.4.4 XPS分析 |
6.5 吸附剂的CO_2吸附性能 |
6.5.1 吸附循环性 |
6.5.2 CO_2/N_2选择性 |
6.5.3 等量吸附热(Q_(st)) |
6.6 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(5)低磷供应下CO2浓度对黑麦草生理特性及水分利用率的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 大气CO_2浓度升高对植物的影响 |
1.2.1 大气CO_2浓度升高对植物叶片气孔的影响 |
1.2.2 大气CO_2浓度升高对植物生理过程的影响 |
1.2.3 大气CO_2浓度升高对植物生长和生物量的影响 |
1.2.4 大气CO_2浓度升高对植物组织营养元素的影响 |
1.3 低磷胁迫对植物的影响 |
1.3.1 低磷胁迫对植物叶片的影响 |
1.3.2 低磷胁迫对植物生理过程的影响 |
1.3.3 低磷胁迫对植物生长和生物量的影响 |
1.3.4 低磷胁迫对植物组织营养元素的影响 |
1.4 研究目标及内容 |
1.4.1 研究目标 |
1.4.2 研究内容 |
1.5 技术路线图 |
第2章 材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验设计 |
2.3 测定项目与方法 |
2.3.1 印迹法采集气孔样品及测量 |
2.3.2 气孔的空间分布格局 |
2.3.3 扫描电子显微镜观察及拍照 |
2.3.4 叶片气体交换参数的测定 |
2.3.5 生物量及组织C、N、P含量的测定 |
2.4 数据统计与分析 |
第3章 结果与分析 |
3.1 不同供磷条件下倍增CO_2对黑麦草叶片气孔特征的影响 |
3.1.1 不同供磷条件下倍增CO_2对黑麦草叶片气孔密度的影响 |
3.1.2 不同供磷条件下倍增CO_2对黑麦草叶片气孔开度及形态指数的影响 |
3.1.3 不同供磷条件下倍增CO_2对黑麦草叶片气孔空间分布格局的影响 |
3.2 不同供磷条件下倍增CO_2对黑麦草生物量的影响 |
3.3 不同供磷条件下倍增CO_2对黑麦草气体交换参数的影响 |
3.4 不同供磷条件下倍增CO_2对黑麦草组织磷(P)、碳(C)、氮(N)元素的影响 |
3.5 生物量与净光合速率以及组织氮(N)、磷(P)含量的关系 |
第4章 讨论 |
4.1 低磷胁迫降低了CO_2施肥效应对黑麦草的积极影响 |
4.2 CO_2浓度倍增对低磷胁迫下叶片气体交换的影响 |
4.3 气孔扩散和组织成分部分解释了CO_2施肥效应的下调 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(6)小麦水分利用效率对CO2浓度响应的模型研究(论文提纲范文)
1 模型构建 |
1.1 WUEi对CO2的响应模型 |
1.2 WUEinst对CO2的响应模型 |
1.3 材料培养及数据测量 |
1.4 数据处理 |
2 结果和分析 |
2.1 光合作用对CO2的响应 |
2.2 内禀水分利用效率对CO2的响应 |
2.3 瞬时水分利用效率对CO2的响应 |
3 讨论和结论 |
3.1 Pn-Ca和Pn-Ci响应曲线的选择 |
3.2 WUEi-Ca和WUEi-Ci响应曲线 |
3.3 WUEinst-Ca和WUEinst-Ci响应曲线 |
(7)未来气候变化对西北农牧交错带玉米生产的影响及适应性措施研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究意义与目的 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 气候变化对农业影响的研究进展 |
1.2.2 作物模型研究进展 |
1.2.3 缓解气候变化的适应性措施研究进展 |
1.3 研究内容、拟解决的关键问题及技术路线 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 拟解决的关键问题 |
1.3.4 技术路线图 |
第二章 研究区概况 |
2.1 自然地理概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 气候条件 |
2.1.3 土地利用 |
2.1.4 农作物分布概况 |
2.2 社会经济概况 |
第三章 DSSAT模型建立及适用性验证 |
3.1 DSSAT模型简介 |
3.1.1 模型结构 |
3.1.2 模型原理 |
3.2 CERES-Maize模型数据库建立 |
3.2.1 气象数据库建立 |
3.2.2 土壤数据库建立 |
3.2.3 遗传参数的建立 |
3.2.4 实验数据的建立 |
3.3 CERES-Maize校正与验证 |
3.3.1 评价指标 |
3.3.2 模型参数校正 |
3.3.3 模型验证 |
第四章 未来气候变化对西北农牧交错带玉米的影响 |
4.1 气候模式选取及校正 |
4.1.1 气候模式 |
4.1.2 误差订正 |
4.1.3 订正结果 |
4.2 未来气候变化趋势 |
4.3 未来气候变化对玉米的影响 |
4.3.1 玉米产量变化趋势 |
4.3.2 玉米生育期变化趋势 |
4.3.3 气候变化对玉米水分利用效率的影响 |
4.4 讨论 |
4.4.1 气候模式的不确定性 |
4.4.2 升温与灌溉玉米产量的关系 |
4.4.3 水分胁迫对雨养玉米产量的影响 |
4.4.4 CO_2浓度对玉米的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 制定适应未来气候变化的最佳措施 |
5.1 调整播期对玉米产量的影响 |
5.1.1 模拟情景设计 |
5.1.2 模拟结果分析 |
5.2 补充灌溉对玉米产量的影响 |
5.2.1 模拟情景设计 |
5.2.2 模拟结果分析 |
5.3 设计适应未来气候变化的最佳玉米品种 |
5.3.1 品种参数设计 |
5.3.2 品种初步筛选 |
5.3.3 确定最佳品种 |
5.4 讨论 |
5.5 本章小结 |
第六章 不同适应性措施耦合对玉米产量及WUE的影响 |
6.1 不同适应性措施耦合对灌溉玉米的影响 |
6.2 不同适应性措施耦合对雨养玉米的影响 |
6.3 讨论 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 本文不足之处 |
7.4 研究展望 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
(8)盐分对黄河口湿地土壤有机碳厌氧矿化温度敏感性的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 基质性质对碳矿化温度敏感性的影响 |
1.2.2 水盐条件对碳矿化温度敏感性的影响 |
1.2.3 温度对碳矿化温度敏感性的影响 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.4 创新点 |
第2章 研究区概况及样品采集 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 自然环境特征 |
(1)地质地貌 |
(2)气候特征 |
(3)土壤环境 |
(4)水文特征 |
(5)动植物资源概况 |
2.2 研究样地与样品采集 |
2.2.1 研究样地 |
2.2.2 土壤样品采集 |
2.2.3 样品分析测试 |
2.3 供试土壤理化性质 |
第3章 黄河口不同群落类型土壤有机碳厌氧矿化的温度敏感性特征 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 室内厌氧培养试验设计 |
3.1.2 样品分析测试 |
3.1.3 数据分析与处理 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 不同群落类型土壤有机碳厌氧矿化特征 |
3.2.2 不同群落类型土壤有机碳厌氧矿化的温度敏感性(Q_(10)) |
3.2.3 有机碳厌氧矿化及其温度敏感性与土壤理化性质的关系 |
3.3 讨论 |
3.3.1 不同群落类型土壤有机碳厌氧矿化的影响因素 |
3.3.2 不同群落类型土壤有机碳厌氧矿化温度敏感性的影响因素 |
3.4 本章小结 |
第4章 盐分输入对有机碳厌氧矿化温度敏感性的影响 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 盐分处理培养试验设计 |
4.1.2 样品分析测试 |
4.1.3 数据处理与分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 盐处理下湿地土壤碳矿化特征 |
4.2.2 盐处理下湿地土壤有机碳厌氧矿化的温度敏感性(Q_(10)) |
4.2.3 盐处理下湿地土壤基质性质和微生物变化特征 |
4.3 讨论 |
4.3.1 盐分对黄河口湿地土壤有机碳厌氧矿化的影响 |
4.3.2 盐分对湿地土壤有机碳厌氧矿化温度敏感性的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 电子受体对有机碳厌氧矿化温度敏感性的影响 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 试验设计 |
5.1.2 样品分析测定 |
5.1.3 数据处理与分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 电子受体添加下河口湿地土壤有机碳厌氧矿化特征 |
5.2.2 电子受体添加下湿地土壤有机碳厌氧矿化温度敏感性 |
5.3 讨论 |
5.3.1 电子受体添加处理对湿地土壤有机碳厌氧矿化的影响 |
5.3.2 电子受体添加对有机碳厌氧矿化温度敏感性的影响 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 研究结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(9)CO2浓度倍增下水分调控对番茄生理、产量及品质的影响机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景、目的及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 渐进干旱对作物生长和生理特征的影响 |
1.2.2 亏缺灌溉和分根区交替灌溉对作物生长和生理特征的影响 |
1.2.3 CO_2浓度升高对作物生长和生理特征的影响 |
1.3 存在的问题 |
1.4 科学假说 |
第二章 研究内容与研究方案 |
2.1 研究内容 |
2.2 研究方法与技术路线 |
2.3 试验概况与试验设计 |
2.3.1 渐进干旱试验 |
2.3.2 亏缺灌溉试验 |
2.3.3 分根区交替灌溉试验 |
2.4 测定指标与方法 |
2.4.1 生长指标 |
2.4.2 生理指标 |
2.4.3 土壤含水量、植株耗水量及水分利用效率 |
2.4.4 植株养分测定 |
2.4.5 番茄品质指标 |
2.5 数据处理方法 |
第三章 CO_2浓度倍增及高氮水平下番茄对渐进干旱的响应 |
3.1 CO_2浓度倍增下氮水平对番茄营养生长的影响 |
3.1.1 株高和茎粗对氮水平的响应 |
3.1.2 叶面积和比叶面积对氮水平的响应 |
3.2 CO_2浓度倍增下氮水平对番茄叶片气体交换的影响 |
3.2.1 净光合速率对渐进干旱的响应 |
3.2.2 气孔导度对渐进干旱的响应 |
3.2.3 蒸腾速率对渐进干旱的响应 |
3.3 CO_2浓度倍增下氮水平对番茄植株水分关系的影响 |
3.3.1 叶水势对渐进干旱的响应 |
3.3.2 溶质势对渐进干旱的响应 |
3.3.3 膨压对渐进干旱的响应 |
3.4 CO_2浓度倍增下氮水平对番茄叶片ABA含量的影响 |
3.5 CO_2浓度倍增下氮水平对番茄叶片ABA与气孔导度关系的影响 |
3.6 CO_2浓度倍增下氮水平对番茄干物质积累和水分利用效率的影响 |
3.7 CO_2浓度倍增下氮水平对番茄碳氮含量及木质部汁液中离子浓度的影响 |
3.7.1 植株碳氮含量对氮水平的响应 |
3.7.2 木质部汁液中离子浓度对氮水平的响应 |
3.8 讨论与小结 |
3.8.1 讨论 |
3.8.2 小结 |
第四章 CO_2浓度倍增下番茄生长和生理特征对亏缺灌溉的响应 |
4.1 CO_2浓度倍增下亏缺灌溉对番茄营养生长的影响 |
4.1.1 株高和茎粗对亏缺灌溉的响应 |
4.1.2 叶面积和比叶面积对亏缺灌溉的响应 |
4.2 CO_2浓度倍增下亏缺灌溉对番茄干物质积累和水分利用效率的影响 |
4.3 CO_2浓度倍增下亏缺灌溉对番茄养分吸收及碳氮比的影响 |
4.3.1 植株钾钙镁含量和吸收量对亏缺灌溉的响应 |
4.3.2 植株氮碳硫含量、碳同化量及氮硫吸收量对亏缺灌溉的响应 |
4.4 讨论与小结 |
4.4.1 讨论 |
4.4.2 小结 |
第五章 CO_2浓度倍增下番茄产量和品质对亏缺灌溉的响应 |
5.1 CO_2浓度倍增下亏缺灌溉对番茄果数、单果重及产量的影响 |
5.2 CO_2浓度倍增下亏缺灌溉对番茄品质的影响 |
5.2.1 果实硬度对亏缺灌溉的响应 |
5.2.2 果实Vc、番茄红素、可溶性固形物和硝酸盐对亏缺灌溉的响应 |
5.3 CO_2浓度倍增下亏缺灌溉对番茄品质影响的综合评价 |
5.3.1 主成分分析指标的描述性分析 |
5.3.2 主成分分析结果 |
5.4 讨论与小结 |
5.4.1 讨论 |
5.4.2 小结 |
第六章 CO_2浓度倍增下番茄生长和生理特征对分根区交替灌溉的响应 |
6.1 CO_2浓度倍增下分根区交替灌溉对番茄生理和营养生长的影响 |
6.1.1 株高和茎粗对分根区交替灌溉的响应 |
6.1.2 叶片气体交换对分根区交替灌溉的响应 |
6.1.3 植株水分关系对分根区交替灌溉的响应 |
6.2 CO_2浓度倍增下分根区交替灌溉对番茄干物质积累和水分利用效率的影响 |
6.2.1 干物质积累对分根区交替灌溉的响应 |
6.2.2 耗水量及水分利用效率对分根区交替灌溉的响应 |
6.3 CO_2浓度倍增下分根区交替灌溉对番茄木质部汁液中离子浓度的影响 |
6.4 CO_2浓度倍增下分根区交替灌溉对番茄养分吸收及碳氮比的影响 |
6.4.1 植株碳氮含量对分根区交替灌溉的响应 |
6.4.2 植株碳同化量和氮吸收量对分根区交替灌溉的响应 |
6.4.3 各器官碳氮比对分根区交替灌溉的响应 |
6.5 讨论与小结 |
6.5.1 讨论 |
6.5.2 小结 |
第七章 CO_2浓度倍增下番茄产量和品质对分根区交替灌溉的响应 |
7.1 CO_2浓度倍增下分根区交替灌溉对番茄产量的影响 |
7.2 CO_2浓度倍增下分根区交替灌溉对番茄品质的影响 |
7.2.1 果实硬度和可溶性固形物对分根区交替灌溉的响应 |
7.2.2 果实中可溶性糖、有机酸及糖酸比对分根区交替灌溉的响应 |
7.2.3 番茄果汁中离子浓度对分根区交替灌溉的响应 |
7.2.4 番茄果实中各元素含量对分根区交替灌溉的响应 |
7.2.5 番茄果实中各元素吸收量对分根区交替灌溉的响应 |
7.3 CO_2浓度倍增下分根区交替灌溉对番茄品质影响的综合评价 |
7.4 讨论与小结 |
7.4.1 讨论 |
7.4.2 小结 |
第八章 结论与建议 |
8.1 主要结论 |
8.2 创新点 |
8.3 不足与建议 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(10)基于金属有机框架电催化材料的制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 电催化还原 CO_2、水分解以及电化学传感的优势及挑战 |
1.1.2 常见的电催化剂材料 |
1.2 金属有机框架(MOFs)材料的简介 |
1.2.1 MOFs的发展历史 |
1.2.2 MOFs的合成方法 |
1.2.3 MOFs材料的特点 |
1.2.4 MOFs材料发展所面临的挑战 |
1.3 MOFs基材料的发展现状 |
1.3.1 原始MOFs的改性 |
1.3.1.1 功能化MOFs |
1.3.1.2 合成不同尺寸和形貌的MOFs |
1.3.2 MOFs复合材料 |
1.3.2.1 MOFs和碳材料复合 |
1.3.2.2 MOFs核壳结构复合材料 |
1.3.2.3 MOFs原位生长在导电基底上 |
1.3.3 MOFs衍生材料 |
1.3.3.1 MOFs衍生的碳基材料 |
1.3.3.2 MOFs衍生的金属和金属化合物纳米粒子 |
1.3.3.3 MOFs衍生的单原子材料 |
1.3.3.4 MOFs衍生的“准MOFs”材料 |
1.4 MOFs基材料作为电催化剂的研究进展 |
1.4.1 MOFs基材料在电催化还原CO_2中的应用 |
1.4.2 MOFs基材料在电催化OER中的应用 |
1.4.3 MOFs基材料在电化学传感器中的应用 |
1.5 立题依据和研究内容 |
1.5.1 立题依据 |
1.5.2 研究内容 |
第二章 Cu掺杂的ZIF-8 用于电催化还原CO_2性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂 |
2.2.2 实验仪器及表征 |
2.2.3 催化剂的合成 |
2.2.4 电化学测试 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 催化剂材料的微观表征 |
2.3.2 电催化还原CO_2性能研究 |
2.4 本章小结 |
第三章 级联光活化过程的电催化技术在核壳结构的ZIF-8@Co/C上用于高效还原CO_2 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂和表征仪器 |
3.2.2 催化剂材料的制备 |
3.2.3 电化学测试 |
3.2.4 瞬态光电压(TPV)测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 材料表征 |
3.3.2 电催化CO_2还原 |
3.3.3 光级联的电催化CO_2还原 |
3.3.4 光活化电催化还原机理研究 |
3.4 本章小结 |
第四章 [Mo_3S_(13)]~(2-)/Co-MOF-74 复合催化剂的可控合成及其在析氧反应(OER)中的应用 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂及表征仪器 |
4.2.2 催化剂的制备 |
4.2.3 电化学测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 材料表征 |
4.3.2 OER催化性能研究 |
4.3.3 复合电催化剂OER性能提升的原因分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 基于MIL-101(Cr)/还原氧化石墨烯复合材料的高性能电催化剂的制备及电化学检测研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 试剂和仪器 |
5.2.2 氧化石墨烯(GO)和还原氧化石墨烯(rGO)的制备 |
5.2.3 MIL-101(Cr)和MIL-101(Cr)/rGO复合材料的制备 |
5.2.4 材料的表征 |
5.2.5 电化学传感器、实际样品的制备 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 rGO、MIL-101(Cr)和MIL-101(Cr)/rGO复合材料的表征 |
5.3.2 甲硝唑的电化学检测 |
5.3.3 Cd~(2+)和Pb~(2+)的共检测 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间公开发表论文及着作情况 |
四、RESPONSES OF A GLOBAL CGCM TO CO_2 INCREASE(论文参考文献)
- [1]CO2浓度升高条件下不同水稻品种土壤细菌群落的响应[D]. 邱子健. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [2]地质封存CO2泄漏对稻田土壤的影响及监测指标筛选研究[D]. 程萌. 西北大学, 2021(12)
- [3]季铵修饰聚合物的制备及空气二氧化碳捕集性能研究[D]. 侯成龙. 浙江大学, 2021(01)
- [4]生物质基多孔材料的制备及其吸附二氧化碳性能[D]. 郭晓菲. 太原理工大学, 2021(01)
- [5]低磷供应下CO2浓度对黑麦草生理特性及水分利用率的影响[D]. 何春霖. 河北工程大学, 2021(08)
- [6]小麦水分利用效率对CO2浓度响应的模型研究[J]. 康华靖,楼珏,王复标,安婷,叶子飘. 麦类作物学报, 2021(09)
- [7]未来气候变化对西北农牧交错带玉米生产的影响及适应性措施研究[D]. 韩智博. 兰州大学, 2021(09)
- [8]盐分对黄河口湿地土壤有机碳厌氧矿化温度敏感性的影响[D]. 刘玥. 鲁东大学, 2021(12)
- [9]CO2浓度倍增下水分调控对番茄生理、产量及品质的影响机理研究[D]. 杨鑫. 西北农林科技大学, 2021
- [10]基于金属有机框架电催化材料的制备及性能研究[D]. 谷建霞. 东北师范大学, 2021(09)